C# 中的协变和逆变

协变和逆变允许我们在处理类层次结构时保持灵活性。

在我们了解协变和逆变之前，请考虑以下类层次结构

示例：类层次结构

public class Small
{ 

}
public class Big: Small
{

}
public class Bigger : Big
{ 
    
}

根据上述示例类，small 是 big 的基类，big 是 bigger 的基类。这里要记住的一点是，派生类总是比基类多一些东西，所以基类相对比派生类小。

现在，考虑以下初始化

如上所示，基类可以容纳派生类，但派生类不能容纳基类。换句话说，如果要求 small，实例可以接受 big，但如果要求 big，则不能接受 small。

现在，让我们了解协变和逆变。

C# 中的协变

协变使您能够在预期基类型的地方传递派生类型。协变就像同种类的变体。基类和其他派生类被认为是同种类的类，它们为基类型添加了额外的功能。因此，协变允许您在预期基类的地方使用派生类（规则：如果预期 small，则可以接受 big）。

协变可以应用于委托、泛型、数组、接口等。

委托的协变

委托中的协变允许委托方法的返回类型具有灵活性。

示例：委托的协变

public delegate Small covarDel(Big mc);

public class Program
{
    public static Big Method1(Big bg)
    {
        Console.WriteLine("Method1");
    
        return new Big();
    }
    public static Small Method2(Big bg)
    {
        Console.WriteLine("Method2");
    
        return new Small();
    }
        
    public static void Main(string[] args)
    {
        covarDel del = Method1;

        Small sm1 = del(new Big());

        del= Method2;
        Small sm2 = del(new Big());
    }
}

尝试一下

输出

方法1 方法2

如上例所示，委托期望返回类型为 small（基类），但我们仍然可以分配返回 Big（派生类）的 Method1 和与委托期望具有相同签名的 Method2。

因此，协变允许您将具有较少派生返回类型的方法分配给委托。

C# 逆变

逆变应用于参数。逆变允许将参数为基类的方法分配给期望参数为派生类的委托。

继续上面的例子，添加一个参数类型与委托不同的 Method3

示例：委托的逆变

delegate Small covarDel(Big mc);

class Program
{
    static Big Method1(Big bg)
    {
        Console.WriteLine("Method1");
        return new Big();
    }
    static Small Method2(Big bg)
    {
        Console.WriteLine("Method2");
        return new Small();
    }

    static Small Method3(Small sml)
    {
        Console.WriteLine("Method3");
        
        return new Small();
    }
    static void Main(string[] args)
    {
        covarDel del = Method1;
        del += Method2;
        del += Method3;

        Small sm = del(new Big());
}

输出

方法1 方法2 方法3

如您所见，Method3 的参数是 Small 类，而委托期望的参数是 Big 类。尽管如此，您仍然可以将 Method3 与委托一起使用。

您还可以像下面这样在同一方法中使用协变和逆变。

示例：协变和逆变

delegate Small covarDel(Big mc);

class Program
{

    static Big Method4(Small sml)
    {
        Console.WriteLine("Method3");
    
        return new Big();
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        covarDel del = Method4;
    
        Small sm = del(new Big());
    }
}

尝试一下

输出

方法4